17. Материальный баланс процесса выпаривания.
Выпаривание
–
процесс концентрирования растворов
за счет превращения части растворителя
в пар. Движущей силой процесса является
температурная депрессия.
Температурная
депрессия –
разность между температурами кипения
раствора и растворителя.
В
пищевых производствах применяют
однократное выпаривание, которое
проводится непрерывным или периодическим
способом, многократное выпаривание,
проходящее непрерывно, выпаривание с
использованием теплового насоса.
В
качестве теплоносителя обычно используют
насыщенный водяной пар.
Однократное
выпаривание может
проводиться непрерывно или периодически.
Образующийся при выпаривании вторичный
пар в этих установках не используется,
а конденсируется в конденсаторе.
Основными аппаратами установки являются
выпарной аппарат, подогреватель,
барометрический конденсатор и насосы.
Материальный
баланс однократного выпаривания
выражается двумя уравнениями: по всему
веществу
GH=
GK + W
по
растворенному твердому веществу
GHхн
= Gkхk,
где
GH
–
количество поступающего раствора,
кг/ч;
GK
–
количество упаренного раствора, кг/ч;
W
–
количество выпариваемой воды, кг/ч;
хн
,
хk
–
соответственно начальная и конечная
концентрации раствора, мас. %.
Из
сопоставления уравнений найдем
количество выпаренной воды при изменении
концентрации раствора от хн
до
хк
или
конечную концентрацию раствора, если
количество выпаренной воды задано
технологическим регламентом:
W=
Gн(1- хн /хk) хк= Gн хн /( Gн -W).